Auxetik

Auxetics (från grekiskan αὐξητικός ) är material som har negativa värden på Poissons förhållande . Termen myntades av professor Ken Evans vid University of Exeter . [ett]

När de sträcks blir auxetiska material tjockare i riktningen vinkelrät mot den applicerade kraften. Detta beror på den gångjärnsliknande strukturen hos auxetikerna, som deformeras när den sträcks. En sådan egenskap kan bestämmas av egenskaperna hos enskilda molekyler eller bestämmas av materialets strukturella egenskaper på makroskopisk nivå. Material av denna typ förväntas ha goda mekaniska egenskaper såsom betydande mekanisk energiabsorption och hög brotthållfasthet.

Forskare har känt till material med liknande egenskaper i cirka 100 år [2] , men de får för närvarande ökad uppmärksamhet. En av de första syntetiska auxetikerna beskrevs 1987 i en artikel med titeln "Foam structures with a Negative Poisson's Ratio" ("Foam structures with a negative Poisson's ratio"). [3]

Designen med ett negativt Poissons förhållande förutspåddes så tidigt som 1985, [4] [5] när mönster för material med "inverterade" bikakeperiodicitetsceller publicerades.

Auxetics är

• Vissa stenar och mineraler (t.ex. pyrit ); [2]
• Kristallmaterial: Li, Na, K, Cu, Rb, Ag, Fe, Ni, Co, Cs, Au, Be, Ca, Zn, Sr, Sb, MoS och andra. [6] [7]
• Koldiamantliknande faser [8]
• Icke-kolslangar [9] [10]
• Levande benvävnad (förmodligen);
• Vissa varianter av polytetrafluoretenpolymerer såsom Gore-Tex ; [elva]
• Papper. [12]
• Organiska kedjemolekyler. Nyligen genomförda studier har visat att organiska kristaller såsom n-paraffiner och liknande kan uppvisa auxetiskt beteende. [13]

Anteckningar

1. ↑ Quinion, Michael (1996-11-09), Auxetic , < http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-aux1.htm > Arkiverad 17 februari 2009 på Wayback Machine 
2. ↑ 1 2 Berardelli, Phil (2010-10-04), These Materials Can't Be Stretched Thin , ScienceNow , < http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/08/these-materials-cant-be- stretche.html > . Hämtad 25 april 2011. Arkiverad 18 april 2011 på Wayback Machine 
3. ↑ "Skumstrukturer med ett negativt Poisson-förhållande." Lakes R. Science. 1987 27 februari;235(4792):1038-40. doi:10.1126/science.235.4792.1038, PMID 17782252 .
4. ↑ A.G. Kolpakov "Om bestämning av de genomsnittliga egenskaperna hos elastiska ramverk" Applied Mathematics and Mechanics (Elsevier http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021892885900115 Arkiverad 24 september 2015 på Wayback Machine ), 6, 1985 , s. 969-977
5. ↑ RF Almgren "En isotropisk tredimensionell struktur med Poissons förhållande=-1", J. Elasticity 15 (1985), 427-430
6. ^ Goldstein, R.V.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Klassificering av kubisk auxetik  //  Physica Status Solidi B : journal. - 2013. - Vol. 250 , nr. 10 . - P. 2038-2043 . - doi : 10.1002/pssb.201384233 .
7. ↑ Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Extrema värden för Youngs modul och Poissons förhållande av hexagonala kristaller  (engelska)  // Mechanics of Materials: journal. - 2019. - Vol. 134 . - S. 1-8 . - doi : 10.1016/j.mechmat.2019.03.017 .
8. ↑ Rysaeva, L.Kh.; Baimova, JA; Lisovenko, D.S.; Gorodtsov, VA; Dmitriev, SV Elastiska egenskaper hos fulleriter och diamantliknande faser  (engelska)  // Physica Status Solidi B : journal. - 2019. - Vol. 256 , nr. 1 . — S. 1800049 . - doi : 10.1002/pssb.201800049 .
9. ^ Goldstein, R.V.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, D.S.; Volkov, MA Negativt Poissons förhållande för kubiska kristaller och nano/mikrorör  (engelska)  // Physical Mesomechanics : journal. - 2014. - Vol. 17 , nr. 2 . - S. 97-115 . - doi : 10.1134/S1029959914020027 .
10. ↑ Bryukhanov, I. A.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Chiral Fe nanorör med både negativ Poissons ratio och Poyntings effekt. Atomistisk simulering  (engelska)  // Journal of Physics: Condensed Matter : journal. - 2019. - Vol. 31 , nr. 47 . — S. 475304 . - doi : 10.1088/1361-648X/ab3a04 .
11. ↑ Auxetic materials , < http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=168 > Arkiverad 11 augusti 2008 på Wayback Machine 
12. ↑ Baum et al. 1984, Tappi journal, Öhrn, OE (1965): Tjockleksvariationer av papper vid sträckning, Svensk Papperstidn. 68(5), 141.
13. ↑ Stetsenko, M, 2015. Fastställande av de elastiska konstanterna för kolväten i tungoljeprodukter med hjälp av simuleringsmetod för molekylär dynamik. Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 126 124 – 130. https://dx.doi.org/10.1016/j.petrol.2014.12.021